CARA KERJA MESIN DIESEL (BELAJAR OTOMOTIF IV)
Sekilas tentang Mesin
Diesel
(How Diesel Engine Work)
(How Diesel Engine Work)
1) Prinsip Kerja Mesin Diesel
Mesin/motor diesel (diesel engine) merupakan salah
satu bentuk motor pembakaran dalam (internal combustion engine) di samping
motor bensin dan turbin gas. Motor diesel disebut dengan motor penyalaan
kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya
diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Dilain pihak motor
bensin disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena penyalaan bahan bakar diakibatkan oleh percikan bunga api listrik dari busi. Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada motor bensin campuran bahan bakar dan udara melelui karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada motor diesel yang diisap oleh torak dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri, maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600ºC. Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri (self ignition). Penampang mesin diesel secara sederhana dapat dilihat pada Gambar.
bensin disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena penyalaan bahan bakar diakibatkan oleh percikan bunga api listrik dari busi. Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada motor bensin campuran bahan bakar dan udara melelui karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada motor diesel yang diisap oleh torak dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri, maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600ºC. Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri (self ignition). Penampang mesin diesel secara sederhana dapat dilihat pada Gambar.
2) Keuntungan dan Kerugian mesin diesel
Motor diesel juga mempunyai keuntungan dibanding
motor bensin, yaitu:
a) Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena
efisiensi panas lebih baik, biaya operasi lebih hemat karena solar lebih murah.
b) Daya tahan lebih lama dan gangguan lebih
sedikit, karena tidak menggunakan sistem pengapian
c) Jenis bahan bakar yang digunakan lebih banyak
d) Operasi lebih mudah dan cocok untuk kendaraan
besar, karena variasi momen yang terjadi pada perubahan tingkat kecepatan lebih
kecil.
Di samping itu motor diesel memiliki kerugian,
yaitu:
a) Suara dan getaran yang timbul lebih besar
(hampir 2 kali) daripada motor bensin. Hal ini disebabkan tekanan yang sangat
tinggi (hampir 60 kg/cm2) pada saat pembakaran
b) Bobot per satuan daya dan biaya produksi lebih
besar, karena bahan dan konstruksi lebih rumit untuk rasio kompresi yang tinggi
c) Pembuatan pompa injeksi lebih teliti sehingga
perawatan lebih sulit
d) Memerlukan kapasitas baterai dan motor starter
yang besar agar dapat memutar poros engkol dengan kompresi yang tinggi.
Secara singkat prinsip kerja motor diesel 4 tak
adalah sebagai berikut:
a) Langkah isap, yaitu waktu torak bergerak dari
TMA ke TMB. Udara diisap melalui katup isap sedangkan katup buang tertutup.
b) Langkah kompresi, yaitu ketika torak bergerak
dari TMB ke TMA dengan memampatkan udara yang diisap, karena kedua katup isap
dan katup buang tertutup, sehingga tekanan dan suhu udara dalam silinder
tersebut akan naik.
c) Langkah usaha, ketika katup isap dan katup buang masih tertutup,
partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh pengabut bercampur dengan udara
bertekanan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran. Pada langkah ini
torak mulai bergerak dari TMA ke TMB karena pembakaran berlangsung bertahap,
d) Langkah buang, ketika torak bergerak terus dari
TMA ke TMB dengan katup isap tertutup dan katup buang terbuka, sehingga gas
bekas pembakaran terdorong keluar.
3) Proses pembakaran mesin diesel
Proses pembakaran dibagi menjadi 4 periode:
a) Periode 1: Waktu pembakaran tertunda (ignition
delay) (A-B)
Pada periode ini disebut fase persiapan pembakaran,
karena partikel-partikel bahan bakar yang diinjeksikan bercampur dengan udara
di dalam silinder agar mudah terbakar.
b) Periode 2: Perambatan api (B-C)
Pada periode 2 ini campuran bahan bakar dan udara
tersebut akan terbakar di beberapa tempat. Nyala api akan merambat dengan
kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran terbakar sekaligus, sehingga
menyebabkan tekanan dalam silinder naik.
Periode ini sering disebut periode ini sering disebut pembakaran letup.
c) Periode 3: Pembakaran langsung (C-D)
Akibat nyala api dalam silinder, maka bahan bakar
yang diinjeksikan langsung terbakar. Pembakaran langsung ini dapat dikontrol
dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, sehingga periode ini sering disebut
periode pembakaran dikontrol.
d) Periode 4: Pembakaran lanjut (D-E)
Injeksi berakhir di titik D, tetapi bahan bakar
belum terbakar semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran masih
tetap berlangsung. Bila pembakaran lanjut terlalu lama, temperatur gas buang
akan tinggi menyebabkan efisiensi panas turun.
tune up mesin diesel
Cara yang paling simpel dilakukan
adalah membersihkan intake manifold. Karena mobil diesel cenderung
memiliki saluran masuk yang lebih kotor ketimbang mesin bensin. Uniknya,
proses pembersihan ini mirip dengan menyemprotkan engine conditioner
yang dipakai buat mobil bensin.

gbr.1

gbr.2
Bedanya, cairan yang dipakai harus khusus
buat diesel dengan harga Rp 100 ribuan. Sebab karakternya jelas berbeda
dengan bensin. Mudah kok mencarinya, tabung kemasan memang mirip engine
conditioner buat bensin tetapi ada tulisan khusus buat diesel (Gbr.1).
Aplikasinya cukup mudah, tinggal semprot
ke arah intake manifold alias saluran masuk udara menuju mesin. Buat
mesin diesel konvensional seperti pada Mitsubishi Kuda, Isuzu Panther
atau Toyota Kijang, tinggal copot saja slang pada intake (Gbr.2) dan
semprotkan cairannya.

gbr.3
Begini cara menyemprotnya, usahakan
semprotan rata memutar (Gbr.3). Biasanya lubang intake ada di tengah,
usahakan semprotan rata ke kiri dan kanan agar terisapnya juga rata ke
masing-masing silinder.
Semprot memutar sekali saja, lalu
biarkan. Putaran stasioner mesin bakal meninggi sebentar, lalu turun
lagi. Setelah turun, bisa disemprot lagi. Langkah ini bisa dilakukan dua
atau tiga kali. Lalu gas mesin supaya busa dan keraknya tersedot.
Setelah tiga kali menyemprot dan mesin
digas, proses ini bisa diulangi lagi sampai tiga kali. Jadi semprot lagi
beberapa kali dan gas, terus ulangi lagi. Nanti bakal kelihatan kalau
diintip, kerak di dalam intake bakal berkurang.
Proses ini juga bisa dilakukan pada mobil
diesel canggih, bahkan dengan sistem common-rail. Hanya, bedanya pada
mesin diesel seperti ini biasanya ada katup yang mirip skep gas pada
intake. Katup ini bukan skep gas dan hanya berfungsi seperti choke pada
mesin bensin.
Sebelum membuka slang intake, cek dulu
apakah mesin common-rail Anda memiliki air mass sensor. Alat ini berupa
kotak hitam kecil dengan soket kabel di sekitar saringan udara. Kalau
tidak ada, silahkan buka slang dan semprot saja di sekitar katup skep
tadi. Langkahnya bisa sama dengan mesin diesel konvensional.
Tetapi kalau ada mass air sensor, slang
intake tidak boleh dibuka. Penyemprotan harus dilakukan lewat slang
kecil yang menempel pada intake. Misalnya slang PCV. Buka saja slang PCV
dan selipkan pipa kecil untuk menyemprot lewat lubang yang terbuka.
Mudah kan?

gbr.4

gbr.5
Proses yang satu ini mirip ‘sedot lemak’
dalam tubuh. Bedanya, ‘lemak’ dari karbon sisa pembakaran yang berada
dalam ruang bakar dilebur bersama kotoran yang juga berada pada saluran
pompa injeksi dan nosel. Khasiatnya punya dampak lebih ketimbang engine
conditioner model semprot pada saluran hawa.
Aplikasinya selain sebagai media tune-up.
Bisa juga sebagai obat pembersih saluran pompa injeksi. Seperti
kejadian mesin yang menyendat pada putaran tinggi yang pernah dialami
Isuzu Panther lansiran tahun 2001 milik operasional kantor. Tanpa harus
melakukan servis pompa injeksi. Ternyata masih bisa dirawat dengan
bantuan cairan tersebut.
Karena cukup mudah, Anda sendiri dapat
melakukan sendiri aplikasinya. Hanya perlu mencari bahannya, berupa
cairan yang bisa dimasukkan ke dalam saluran bahan bakar. Salah satunya
berlabel Diesel Purge yang bisa didapat di pasaran dengan harga Rp 120
ribuan. Ada dua macam perawatan dengan cairan semacam ini. Mau tahu?
Simak prosesnya berikut ini.
Pertama sebagai perawatan ringan,
maksudnya jika performa mesin ingin dijaga walaupun masih relatif terasa
normal saat dipacu. Caranya cukup tuang satu botol penuh ke dalam
tangki bahan bakar. Proses pembersihan berjalan bersama Solar yang
terisap oleh pompa injeksi.

gbr.6

gbr.7
Kedua, buat mesin yang performanya mulai
kendur namun tidak mengeluarkan asap putih saat akselerasi. Caranya,
biarkan mesin ‘minum’ obat ini dengan menyedot langsung cairan tersebut
dari botolnya. Agar cairan bisa benar-benar bersirkulasi pada pompa
injeksi dan berfungsi seolah BBM.
Maka sebaiknya cairan ini ditampung dalam
satu wadah khusus. Cabut selang Solar masuk dari keluaran filter Solar
yang terhubung dengan pompa (Gbr.4). Saluran balik minyak ke tangki dari
pompa injeksi juga dilepas dan dimasukan ke dalam wadah (Gbr.5). Agar
cairan yang tersedot dari setengah isi botol ini bisa terlihat,
sebaiknya gunakan wadah yang relatif bening (Gbr.6).
Cairan pembakar lemak ini sedapat mungkin
bisa tersedot habis, sehingga putaran mesin perlu dibuat tinggi setiap 2
detik lamanya. Caranya dengan membenamkan pedal gas hingga putaran
sekitar 3.000 rpm lalu langsung dilepas agar kembali stasioner.
Ketiga, buat perawatan yang cukup berat.
Indikasinya asap putih dari knalpot cukup pekat terlihat dan mesin
terasa menyendat saat dipacu namun tetap mudah distater saat mesin
dingin. Dari proses kedua (Gbr.7), tinggal tuangkan sisa cairan setengah
botol yang sudah terhisap murni langsung ke pompa injeksi, untuk
dimasukan ke dalam tangki bersama BBM.